5G in rezanje omrežja
Ko je 5G široko omenjen, je rezanje omrežja med njimi najbolj obravnavana tehnologija. Omrežni operaterji, kot so KT, SK Telecom, China Mobile, DT, KDDI, NTT in prodajalci opreme, kot so Ericsson, Nokia in Huawei, verjamejo, da je rezanje omrežja idealna omrežna arhitektura za 5G ERA.
Ta nova tehnologija omogoča operaterjem, da v strojni infrastrukturi razdelijo več navideznih omrežij konca do konca, vsaka omrežna rezina pa je logično izolirana iz naprave, dostopa do omrežja, prometnega omrežja in osnovnega omrežja, da ustrezajo različnim značilnostim različnih vrst storitev.
Za vsako rezino omrežja so namenski viri, kot so virtualni strežniki, pasovna širina omrežja in kakovost storitev, v celoti zagotovljena. Ker so rezine izolirane drug od drugega, napake ali napake v eni rezini ne bodo vplivale na komunikacijo drugih rezin.
Zakaj 5G potrebuje rezanje omrežja?
Od preteklosti do trenutnega omrežja 4G mobilna omrežja v glavnem služijo mobilnim telefonom in na splošno naredijo le nekaj optimizacije za mobilne telefone. Vendar pa morajo v eri 5G mobilna omrežja služiti napravam različnih vrst in zahtev. Številni omenjeni scenariji aplikacije vključujejo mobilne širokopasovne povezave, obsežne IoT in kritično misijo. Vsi potrebujejo različne vrste omrežij in imajo različne zahteve na področju mobilnosti, računovodstva, varnosti, nadzora politike, zamud, zanesljivosti in tako naprej.
Na primer, obsežna storitev IoT povezuje fiksne senzorje za merjenje temperature, vlažnosti, padavin itd. Ni potrebe po pripravi, posodobitvah lokacij in drugih funkcij glavnih telefonov serviranja v mobilnem omrežju. Poleg tega misijonske ioT storitve, kot so avtonomna vožnja in daljinski nadzor robotov, zahtevajo zamudo od konca do konca več milisekund, kar se zelo razlikuje od mobilnih širokopasovnih storitev.
Glavni scenariji prijave 5G
Ali to pomeni, da potrebujemo namensko omrežje za vsako storitev? Na primer, ena služi 5G mobilnim telefonom, ena služi 5G masivnemu IoT -u in ena služi 5G misije kritične IoT. Ni nam treba, ker lahko uporabimo rezanje omrežja, da razdelimo več logičnih omrežij iz ločenega fizičnega omrežja, kar je zelo stroškovno učinkovit pristop!
Zahteve za rezanje omrežja
Spodaj je prikazana rezina omrežja 5G, opisana v beli knjigi 5G, ki jo je sprostila NGMN:
Kako izvajamo rezanje omrežja od konca do konca?
(1) 5G brezžično dostopno omrežje in jedro omrežja: NFV
V današnjem mobilnem omrežju je glavna naprava mobilni telefon. RAN (DU in RU) in temeljne funkcije so zgrajene iz namenske omrežne opreme, ki jo ponujajo prodajalci RAN. Za izvajanje rezanja omrežja je virtualizacija omrežne funkcije (NFV) predpogoj. V bistvu je glavna ideja NFV namestitev programske opreme omrežne funkcije (tj. MME, S/P-GW in PCRF v paketnem jedru in DU v RAN), vse v virtualnih strojih na komercialnih strežnikih, namesto v ločeno v njihove namenske omrežne naprave. Na ta način se Ran obravnava kot robni oblak, medtem ko je jedra funkcija obravnavana kot jedrni oblak. Povezava med VM -ji, ki se nahajajo na robu in v jednem oblaku, je konfigurirana s pomočjo SDN. Nato je za vsako storitev ustvarjena rezina (tj. Rezina telefona, masivna rezina IoT, rezina kritične misije itd.).
Kako implementirati eno od omrežnih rezin (i)?
Spodnja slika prikazuje, kako lahko vsako aplikacijo, specifično za storitev, virtualiziramo in namestimo v vsaki rezini. Na primer, rezanje je mogoče konfigurirati na naslednji način:
(1) UHD rezanje: virtualizacija DU, 5G jedra (UP) in predpomnilnika v ročnem oblaku ter virtualizacija 5G jedra (CP) in MVO strežnikov v jedričnem oblaku
"
(3) Obsežno rezanje IoT (npr
(4) Misija-kritična rezanje IoT: virtualizacija 5G jeder (navzgor) in pripadajoči strežniki (npr. V2X strežniki) v ročnem oblaku za zmanjšanje zamude pri prenosu
Do zdaj smo morali ustvariti namenske rezine za storitve z različnimi zahtevami. Funkcije virtualnega omrežja so nameščene na različnih lokacijah v vsaki rezini (tj. ODGOVORSKI NOD ali jedrni oblak) v skladu z različnimi značilnostmi storitev. Poleg tega so v nekaterih rezinah potrebne nekatere omrežne funkcije, kot so obračunavanje, nadzor politike itd., Vendar ne v drugih. Operaterji lahko prilagodijo rezanje omrežja tako, kot želijo, in verjetno najučinkovitejši način.
Kako implementirati eno od omrežnih rezin (i)?
(2) Rezanje omrežja med robnim in jedrnim oblakom: IP/MPLS-SDN
Omrežje, ki je opredeljeno s programsko opremo, čeprav je preprost koncept, ko je bil prvič uveden, postaja vse bolj zapleteno. V obliki prekrivanja kot primera lahko tehnologija SDN zagotavlja omrežno povezavo med virtualnimi stroji na obstoječi omrežni infrastrukturi.
Rezanje omrežja od konca do konca
Prvič, pogledamo, kako zagotoviti, da je omrežna povezava med robnim oblakom in virtualnimi stroji Core Cloud varna. Omrežje med virtualnimi stroji je treba implementirati na podlagi IP/MPLS-SDN in Transport SDN. V tem prispevku se osredotočamo na IP/MPLS-SDN, ki ga zagotavljajo prodajalci usmerjevalnikov. Ericsson in Juniper ponujata izdelke IP/MPLS SDN Network Architecture. Operacije so nekoliko drugačne, vendar je povezljivost med VM-ji, ki temeljijo na SDN, zelo podobna.
V jednem oblaku so virtualizirani strežniki. V hipervizorju strežnika zaženite vgrajen Vrouter/vSwitch. Krmilnik SDN zagotavlja konfiguracijo tunela med virtualiziranim strežnikom in usmerjevalnikom DC G/W (usmerjevalnik PE, ki ustvarja VPN MPLS L3 v podatkovnem centru v oblaku). Ustvarite SDN tunele (tj. MPLS GRE ali VXLAN) med vsakim virtualnim strojem (npr. 5G IoT jedro) in usmerjevalniki DC G/W v jednem oblaku.
Krmilnik SDN nato upravlja s preslikavo med temi tuneli in MPLS L3 VPN, kot je IoT VPN. Postopek je enak v robnem oblaku, kar ustvarja rezino IoT, povezane od ročnega oblaka do hrbtenice IP/MPLS in vse do jedra oblaka. Ta postopek je mogoče izvesti na podlagi tehnologij in standardov, ki so doslej zreli in na voljo.
(3) Rezanje omrežja med Edge in Core Cloud: IP/MPLS-SDN
Ostaja zdaj mobilno omrežje. Kako razrežemo to mobilno omrežje Fronthold med robnim oblakom in 5G Ru? Najprej je treba najprej definirati omrežje 5G sprednjega dela. Obstaja nekaj možnosti (npr. Uvajanje novega paketnega predhodnega omrežja z na novo definiranjem funkcionalnosti DU in RU), vendar še ni bila narejena standardna definicija. Naslednja slika je diagram, predstavljen v delovni skupini ITU IMT 2020, in daje primer virtualizirane mreže Fronhaul.
Primer 5G C-ran omrežja z organizacijo ITU
Čas objave: februar-02-2024
